星际彗星 3I/ATLAS 揭示了其起源于比太阳系寒冷得多的环境
星际彗星 3I/ATLAS 带有冰冷环境的化学特征，比太阳系天体形成的区域要冷得多。科学家利用 ALMA 天文台首次测量了太阳系外物体中的氘水，揭示了完全不同的形成条件。这一发现于本周四发表在《自然天文学》杂志上，为理解银河系行星系统的多样性开辟了新的视角。
前所未有的半重水测量
密歇根大学的路易斯·E·萨拉查·曼萨诺 (Luis E. Salazar Manzano) 领导的研究小组分析了彗星靠近太阳时的排放量。 ALMA 在智利阿塔卡马沙漠拥有 66 个天线，成功记录了普通水和半重水（其中氢被氘取代）之间的细微差别。
#BreakingNews ☄️The interstellar comet 3I/ATLAS contains 40 times more semi-heavy water than Earth's oceans🌎 Demonstrating that its system of origin formed under extreme conditions.
First measurement of HDO in an interstellar object!https://t.co/jY6eyNbN3M pic.twitter.com/rk0LmqbxjR
— ALMA Observatory📡 (@almaobs) April 23, 2026
数据显示，3I/ATLAS 的氘水含量是普通水含量的约 30 倍，是源自太阳系的彗星的约 30 倍。与地球海洋相比，这个比例更大，约为40倍。这个差距不小。在水中富集氘的化学过程在低于 30 开尔文的极低温度下效果最好，这表明彗星的家乡环境寒冷且热处理较少。
发现历史和轨迹
- 这颗彗星于 2025 年 7 月 1 日由智利的 ATLAS 望远镜发现。
- 这是第三个被确认访问太阳系的星际物体。
- 双曲线轨迹证实它与太阳引力无关。
- 3I/ATLAS 于 2025 年 10 月通过近日点，目前正驶向太阳系之外。
这颗彗星不会对地球构成任何风险。他的最小距离是安全的，他继续穿越星际空间，并带走了另一个世界的证据。
与太阳系彗星的比较
太阳系中的彗星大约在 46 亿年前形成，与行星同时形成。它们充当早期星云化学成分的时间胶囊。它们中的水记录了年轻太阳周围原行星盘的状况。在3I/ATLAS中，记录有所不同。高比例的氘表明水是在银河系不同温度和辐射的区域形成的，在漫长的星际旅行中几乎保持完整。
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该研究的合著者、密歇根大学教授特雷莎·帕内克·卡雷尼奥强调，每颗星际彗星都携带有关其起源地的信息。像 ALMA 这样的仪器使我们能够开始将这些条件与太阳系中的条件进行比较。天文学家在射电频谱的特定波段观察了这颗彗星，克服了光学望远镜的局限性，光学望远镜由于亮度太高而无法瞄准太阳附近。
这个比例揭示了宇宙起源的什么内容
宇宙中丰富的氘和氢可以追溯到大爆炸时期。此后，冷分子云中的局部过程改变了水中的 D/H 比。就 3I/ATLAS 而言，高值表明行星系统的形成与我们的演化方式不同。条件较凉爽，材料经过的热处理较少。这强化了银河系中的行星系统并不完全相同。
科学家们继续分析 3I/ATLAS 中检测到的其他化合物，例如甲醇，以更完整地了解其成分。然而，水尤其重要，因为它与岩石行星的形成以及生命成分的可能输送有关。詹姆斯·韦伯在近日点后进行的独立红外观测也表明彗星水中富含氘，巩固了这一发现并显示了不同仪器之间的一致性。
天体化学的未来前景
该测量为更详细地研究银河系行星形成环境的多样性铺平了道路。未来对其他星际物体的观测可能会证实高比例的氘是常见的还是特殊的。 ALMA 在波段 5 和 6 中运行，捕获普通水和氘化水的发射线，天文学家对数据进行建模以估计丰度。即使考虑保守的情况，D/H 比的下限仍然很高，这巩固了这一发现。
